Минус 12 вольт плюс 12 вольт: Как получить минус 12 вольт

Почему в компьютерных блоках питания напряжения 3,5, 5 вольт и 12 вольт

 Если вам доводилось держать в руках компьютерный блок питания, то вы наверняка обращали внимание не только на количество различных штекеров для подключения будь то к материнской плате, к жесткому диску, к приводу, но и на цветовую гамму проводов идущих от БП к этим штекерам. 
 На самом деле эти цвета выбраны не ради красоты или наобум, а имеют и свои четкие стандарты по питанию для каждого цвета.

Черный — общий провод, «земля», GND.
Белый — минус 5V.
Синий — минус 12V.
Желтый — плюс 12V.
Красный — плюс 5V.
Оранжевый — плюс 3.3V.
Зеленый — включение (PS-ON)
Серый — POWER-OK (POWERGOOD)

Однако мне хотелось бы рассказать даже не о принятой цветовой маркировке и напряжении для конкретного цвета, а о том, почему же нужен именно такой набор напряжений, то есть что питается таким напряжением в нашем системном блоке.

Что относительно 12 вольт, то это, прежде всего, напряжение на движущиеся элементы, то есть приводы и вентиляторы. Что относительно минусовых значений питания на минус 5 и минус 12, то это отчасти уже рудимент, который применялся опять же для весьма раритетной техники. Как мне видится это будет постепенно сходить на нет. Наиболее интересными по питанию получаются напряжения на 3,3 и 5 вольт. По факту именно эти напряжения рассчитаны на работу с микросхемами и микроконтроллерами, то есть с логическими элементами в системном блоке. Однако почему нельзя и все свести к одному питанию, ведь так куда проще и легче? 

На самом деле ответ на этот вопрос весьма прост. Все дело в разной технологии логических элементов установленных в одной сборке.

Итак, на сегодняшний день мы имеем две основных технологии: 
1. Транзисторно-транзисторная логика (аббревиатура ТТЛ или TTL по-английски) — технология построения электронных схем на основе биполярных транзисторов и резисторов. Название транзисторно-транзисторный появилось по причине того, что транзисторы использовались одновременно как для выполнения логических функций (И, НЕ, ИЛИ) и тут же для усиления выходного сигнала. То есть такое смешение логических и аналоговых элементов.
2. Элементы логики на комплементарной структуре металл-оксид-полупроводник (кратко КМОП или по-английски CMOS — complementary metal-oxide-semiconductor). Указанная структура КМОП представляет собой наборы полевых транзисторов.

Именно эти две технологии существуют и сегодня. Каждая из них обладает своими плюсами и минусами. Однако благодаря постоянному прогрессу многие недостатки в полупроводниковых элементах были искоренены или положение дел близко к тому, чтобы избавиться от них. Так появились микросхемы с быстродействующей КМОП. Однако еще по-прежнему в зависимости от задач, которые решаются с помощью микросхем, наилучшим образом подходит либо ТТЛ, либо КМОП микросхемы.

Здесь же пришло самое время сказать о всех плюсах и минусах. И эта информация будет сведена в таблицу.

Характеристика	ТТЛ	КМОП	Быстродействующий КМОП
Название	Транзисторно-транзисторная логика	Комплементарный металл-оксид полупроводник	Быстродействующий комплементарный металл-оксид полупроводник
Серия зарубежных микросхем	• 74xx — старое оригинальное поколение • 74Sxx — более высокоскоростная серия с диодами Шоттки (Schottky) • 74LSxx — серия с диодами Шоттки (Schottky), потребляющая малую мощность • 74ALSxx — продвинутая серия с диодами Шоттки (Schottky) с низким потреблением мощности • 74Fxx — более быстрая серия, чем серия 74ALSхх.	• 40xx — старое оригинальное поколение • 40xxB — серия 4000B была улучшена, но также чувствительна к  статическому электричеству.	• 74HCxx — высокоскоростные КМОП- микросхемы с номерами, соответствующими семейству ТТЛ. Назначение выходов также совпадает с аналогичными выходами микросхем ТТЛ, однако входные и выходные напряжения не совпадают с та- кими же напряжениями ТТЛ- микросхем • 74HCTxx — аналогична предыдущей серии 74HCхх, но адаптирована для совместного использования с микросхемами семейства ТТЛ по напряжению  74ACxx — продвинутая версия серии 74HCхх, она быстрее и обладает большей выходной мощностью • 74ACTxx — аналогична предыдущей серии 74ACхх, но адаптирована для совместного использования с микросхемами семейства ТТЛ. • 74AHCxx — продвинутая высокоскоростная серия КМОП • 74AHCTxx — аналогична предыдущей серии 74AНCхх, но адаптирована для совместного использования с микросхемами семейства ТТЛ
Серия отечественных микросхем	К155 К131	К561 К176	КР1554 КР1564
Быстродействие	Высокое	Низкое	Высокое
Напряжение питания, В	5±0,5	3. ..15	2…6
Потребляемый ток (без нагрузки), мА	20	0,002 — 0,1	0,002 — 0,1
Уровень напряжения для логического 0, В	0,5	0,05	0,5 — 1,8
Уровень напряжения для логической 1, В	2,4	Приблизительно равно напряжению питания	Приблизительно равно напряжению питания
Чувствительность к статическому электричеству	Низкая	Высокая	Средняя

Еще раз о том же самом, но в другой форме.

Микросхемы на основе ТТЛ

Преимущества:
1. Высокое быстродействие (десятки мегагерц).
2. Относительно низкая чувствительность к воздействию статических зарядов.
Недостатки:
1. Высокое энергопотребление и большое падение напряжения на выходах микросхемы (при логической 1 на выходах напряжение существенно ниже напряжения питания).
2. Высокие требования к напряжению питания (отклонение не более 0,5 В от номинального).
3. Низкая помехоустойчивость из-за низкого порога срабатывания логического элемента.
Сфера применения:
Благодаря своему очень высокому быстродействию микросхемы на основе ТТЛ получили широкое распространение в компьютерах и различных вычислительных системах, в основном стационарных, где нет острого вопроса по энергопотреблению. Кроме этого, применяются они в электронных музыкальных инструментах, а также в контрольно-измерительной аппаратуре и автоматике. Однако при их использовании всегда необходимо уделять особое внимание стабилизации питания, иначе микросхема либо не будет работать, либо сгорит от даже незначительного превышения напряжения питания. По этой же причине всегда следует принимать усилия по согласованию уровней напряжения, если планируется использование ТТЛ-микросхем совместно с другим типом микросхем. При работе с ТТЛ-микросхемами не забывайте подтягивать неиспользуемые входы к «земле» или «питанию» (в зависимости от того, что надо получить от микросхемы). Данная мера необходима в связи с низкой помехоустойчивостью.

Микросхемы на основе КМОП

Преимущества:
1. Низкие требования к питанию. Микросхемы стабильно работают при широком диапазоне питающих напряжений. В последних поколениях диапазон сузился, но все равно остается широким по сравнению с ТТЛ-микросхемами.
2. Низкое энергопотребление, которое делает их идеальными для мобильных устройств (в статическом состоянии почти не потребляет энергии).
3. На выходах логическая 1 близка к напряжению питания, а логический ноль близок к «земле».
4. Порог переключения логических элементов низок и составляет половину напряжения питания, что вместе с п. 3 упрощает работу с цифровой логической обработкой сигналов и почти не требует их усиления.
5. Высокая помехоустойчивость благодаря широким допускам напряжения как при логическом 0, так и при логической 1.
Недостатки:
1. Относительно высокая чувствительность к воздействию статических зарядов. Микросхемы первых поколений очень сильно боялись статического напряжения и легко выходили из строя от неаккуратного обращения. Микросхемы последнего поколения стали более устойчивыми, но все равно требуют антистатических мер предосторожности.
2. Менее высокое быстродействие, чем у ТТЛ-микросхем — особенно у микросхем первых поколений. Несмотря на то, что современные КМОП-микросхемы по быстродействию значительно улучшили свои позиции, они все равно уступают по этому параметру микросхемам семейства ТТЛ.
3. Быстродействие сильно зависит от напряжения питания. На низких напряжениях 2-3 вольта быстродействие уменьшается в несколько раз по сравнению с напряжением питания 6 В.
4. Высокоомность входов микросхем. Во избежание наводок или воздействия статического электричества необходимо неиспользуемые входы подключать к «земле» или питанию в зависимости от сигнала, требуемого по умолчанию.

Современные тенденции применения микросхем на разных логиках 

Изначально КМОП-микросхемы выполняли функцию энергосберегающей, но медленной альтернативы ТТЛ-микросхемам. Поэтому они КМОП нашли применение прежде всего там, где требовалась продолжительная автономная работа, но была не сильно важна производительность: в электронных часах, калькуляторах и других устройствах с питанием от батареек.
Однако по мере развития вычислительных систем и наращивания их производительности, в том числе с помощью увеличения плотности электронных компонентов в микросхеме, встала проблема рассеивания энергии на элементах. Поэтому технология КМОП стала оказываться в выигрышном положении по сравнению с ТТЛ. В итоге продолжительной работы по совершенствованию технологии КМОП были достигнуты результаты по скорости переключения и плотности монтажа, превосходящие решения на биполярных транзисторах. Поэтому в настоящее время КМОП-микросхемы обладают высокой популярностью для решения самых разных задач. Это значит лишь одно, что вполне скоро в наших БП для компьютера мы можем лишиться напряжения питания в 5 вольт, хотя это видимо будет не скоро.

 А сейчас не смотря на проблему с питанием существует еще и проблема согласования одной логики с другой, ведь по сути обращение транзисторной логики к КМОП логики, скажем к памяти не возможно осуществить без такого согласования. Что тоже не очень удобно. ..

Как мультиметром определить плюс и минус?

В электрике  часто используется такой термин как «полярность». Полярность – это состояние системы или тела, различные точки которых имеют противоположные физические свойства. Самыми известными примерами полярности являются противоположные электрические заряды и магнитные полюса. Если говорить об электрическом токе, то один из полюсов называют положительным (на нем меньше электронов), а другой – отрицательным (на нем больше электронов). Если эти два полюса соединить проводом, электроны начнут двигаться от отрицательного полюса к положительному.  Это и есть электрический ток. Сегодня поговорим о том, как мультиметром определить плюс и минус.

Contents

• 1 Важность полярности
• 2 Как определить полярность мультиметром
• 3 Как мультиметром определить плюс у диода
  • 3.1 Вопрос — ответ

Важность полярности

Она очень важна для электроприборов, поскольку при неправильном подключении они либо просто не начнут работать, либо выйдут из строя.

Положительная полярность обозначается знаком «плюс» (+), отрицательная – знаком «минус» (-). Чаще всего эти сведения можно получить, обратив внимание на специальную маркировку. Но иногда ее просто нет, тогда придется определить полярность самостоятельно.

Производители видео- и аудиоприборов для обозначения проводов с разным зарядом используют цвета:

• красный – плюс;
• черный – минус.

Но могут быть и другие варианты.

Что же касается электрических сетей, то жилы при разделке кабеля могут иметь различный цвет:

• фазный провод обычно имеет красный или коричневый цвет:
• ноль маркируется синим или черным цветом.

Но на практике эта цветовая схема соблюдается не всегда, поэтому визуальное определение плюса и минуса срабатывает не всегда. Поэтому нужно уметь определять полярность самостоятельно, будь то обычный электрический провод или какой либо электроприбор.

Для этой цели можно использовать вольтметр или мультиметр. Вольтметр есть в доме не всегда, а вот мультиметр в настоящее время является довольно популярным и при этом доступным универсальным тестером.

Как определить полярность мультиметром

Для того чтобы узнать где находится «плюс» или «минус», лучше использовать цифровой мультиметр, на дисплее которого отображается не только цифровой результат измерения, но и его знак. Это сразу наглядно показывает, правильно ли присоединены щупы тестера к проводам электроприбора.

Мультиметр имеет переключатель, позволяющий выбрать режим измерения. Для определения полярности его переводят в режим измерения постоянного напряжения.

Поиск полярности происходит следующим образом:

1. Вставить разъемы щупов мультиметра в гнезда на его корпусе. Для подключения черного щупа используется гнездо COM (он соответствует отрицательному полюсу), для красного – VΩmA (положительный полюс).
2. Диапазон измерения принимается до 20 В.
3. Щупы тестера присоединяют к контактам или проводам прибора, полярность которого нужно определить. Сам прибор включают.
4. На дисплее отобразится величина замеряемой характеристики. В данном случае важно даже не само ее цифровое значение, а знак перед ним.

Каким может быть результат определения полярности:

• если никакого знака нет — щупы подключены верно – красный на «плюс», черный – на «минус»;
• если же выдается напряжение со знаком (-), значит щупы мультиметра присоединены к контактам неверно, и в данный момент плюсу соответствует контакт, к которому присоединен черный щуп.

В случае если мультиметр аналоговый (то есть со стрелкой), в случае перепутанных полюсов стрелка будет отклоняться относительно нуля в противоположную сторону – то есть будет определяться отрицательное значение напряжения.

Как мультиметром определить плюс у диода

Поскольку диоды имеют свойство пропускать ток только в одном направлении, неверное их подключение приведет к неработоспособности всей схемы. Поэтому важно знать, где у диода плюс и минус.

Иногда на элементах присутствует маркировка, но часто ее нет, поэтому определение анода и катода приходится проводить другими способами:

• включением диода в цепь;
• используя мультиметр;
• по технической документации.

Самым быстрым и абсолютно надежным способом является универсальный тестер. Чтобы найти плюс и минус, необходимо:

1. Перевести мультиметр в режим омметра или проверки диода.
2. Затем присоединить красный щуп к одному из выводов проверяемого элемента.
3. Далее черный щуп присоединяют ко второму выводу.
4. Считать численные значения на дисплее.

Каким может быть результат:

• Исходя из того, что показатели обычно находятся в пределах 500 – 1200 мВ, числовое значение в этих пределах означает, что щупы присоединены верно – красный в аноду (+), черный – к катоду (-).
• Если же на экране тестера возникал единица, обозначающая бесконечность (предельное превышение), значит при подключении щупов полярность перепутана.

Таким образом, вопрос как найти плюс мультиметром решается совсем несложно. Нужно просто внимательно изучить инструкции, прилагаемые как к самому проверяемому прибору, так и к тестеру. Это нужно для того, чтобы в ходе проверки их не повредить. К примеру, неверно выставив диапазон измерения, можно вывести мультиметр из строя.

Теперь вы знаете, как мультиметром определить плюс и минус.

Вопрос — ответ

Вопрос: Для определения полярности обязательно нужен мультиметр?

Имя: Кирилл

Ответ: Нет, хотя это и самый удобный способ ее найти. В некоторых случаях можно использовать вольтметр, в других обычную индикаторную отвертку. А кто-то уповает на народные методы вроде сырой картошки.

Вопрос: Можно ли визуально точно определить плюс и минус?

Имя: Фёдор

Ответ: Иногда можно. Некоторые производители наносят на устройства специальную маркировку, либо придают им определенную форму. К примеру, такие значки как кольцевые полоски или точки наносят на корпус устройства ближе к катоду. Что касается формы, то заострение делается со стороны «плюса», а плоская часть при этом обозначает «минус».

Вопрос: Как определить полярность светодиода без мультиметра, по внешнему виду?

Имя: Азат

Ответ: На эти элементы часто нанесены пиктограммы в виде треугольника и значков, напоминающих по форме буквы «П» и «Т». При этом вершинка треугольника, а также выпуклости на значках П и Т обращены в сторону катода (-).

Вопрос: Для определения полярности лучше иметь аналоговый мультиметр или цифровой?

Имя: Радик

Ответ: Для обычного потребителя в любой ситуации лучшим считается цифровой прибор, поскольку, благодаря дисплею, он дает более наглядный и однозначный результат, не требующий расшифровки.

батарей — Отрицательное и положительное напряжение от одной батареи 12 В

спросил
10 лет, 1 месяц назад

Изменено
2 месяца назад

Просмотрено
4к раз

\$\начало группы\$

Я пытаюсь запитать свой ЦП от одной батареи 12 В.

Для 12 В, 5 В и 3,3 В я решил использовать понижающий преобразователь с помощью 555, но я не могу найти способ получить -5 В и -12 В от той же батареи.

Я пробовал использовать 7905 для -5 В, но он сильно греется (возможно, из-за неправильного подключения; GND подключен к +ve, а Vin подключен к -ve).

• аккумуляторы
• 5 В
• материнская плата
• отрицательное напряжение

\$\конечная группа\$

10

\$\начало группы\$

a battery v volts, условно означает, что положительный контакт имеет напряжение +v вольт, а отрицательный контакт — 0 вольт.
Допустим, мне нужно -12 вольт, это будет означать, что мне нужна батарея на 24 вольта (в числовом пространстве есть 24 числа от -12 до +12, также 12 — (-12) = 24)
Регулятор напряжения даст вам +5 вольт и землю (т.е. 5-0 = 5).

Посмотрим, поможет ли это.
Вы также можете увидеть http://www.geofex.com/circuits/+9_to_-9.htm (зарядные насосы)

Я никогда не делал ничего подобного. Не могли бы вы сказать мне, почему вам нужно -5v. Нужен ли он для RS232?
Расскажите мне, как это происходит.

Не знаю, правильно ли я понял ваш вопрос..
Пожалуйста, ответьте…

\$\конечная группа\$

1

\$\начало группы\$

Очень старый, я знаю. Но технически, фактический ответ на этот вопрос таков: вы должны центрировать батарею. Что физически очень сложно для большинства аккумуляторов, если только разъемы элементов не открыты (пример: большие аккумуляторы для вилочных погрузчиков). В вопросе указано «ЦП», что, очевидно, означает «Материнская плата». Следовательно, для положительных 12 Вольт И отрицательных 12 Вольт, вырабатываемых от «одного» встроенного источника питания, вам необходимо соединить две 12-вольтовые батареи последовательно, что создает соединение «центральный отвод». Затем вы подключаете свой положительный выход 12 В к положительному концу аккумуляторной батареи, выход заземления, где две батареи соединены друг с другом последовательно, и отрицательный выход 12 В к отрицательному концу аккумуляторной комбинации. Сделанный. (Очевидно, что регуляторы не нужны). ОДНАКО, напряжение от этого источника питания будет падать быстрее через некоторое количество часов в зависимости от химического состава батареи. Таким образом, этот источник питания может управлять только выходными нагрузками, которые могут выдерживать пониженное напряжение, такими как двигатели или что-то еще, что может работать медленнее — или диммер — поэтому использование его для питания полупроводников НЕ будет работать, если вы не делаете что-то, что требует только минут, прежде чем потребуются новые батареи или подзарядка. Таким образом, общее решение этой ситуации заключается в подключении аккумуляторов с напряжением выше номинального выходного напряжения, но не с напряжением, превышающим максимальное входное напряжение регулятора напряжения. Таким образом, для выхода +/- 12 В вы можете использовать четыре (4) 12-вольтовых батареи последовательно, центральный ответвитель в самом центре комбинации батарей и убедиться, что ваши регуляторы напряжения могут работать с входным напряжением 24 В, используя правильный поток тока. направление (реверсивное входное напряжение или нереверсивное входное напряжение). В этой цепи не должно быть необходимости в конденсаторах входного фильтра регулятора. Но для двух выходов регулятора могут потребоваться емкостные фильтры, чтобы уменьшить любое переключение заряда регулятора, выходящее за допустимые пределы. Что при питании логических цепей компьютера нам очень нужно максимально уменьшить любые колебания напряжения = поставить колпачки на выходы регулятора. ТАКЖЕ ФИЗИЧЕСКИ ВОЗМОЖНО соединить четыре батареи параллельно/последовательно или полностью параллельно, что даст увеличение срока службы батареи до падения напряжения, но это, возможно, не является хорошим решением, поскольку батарея с самым высоким напряжением вызовет ток. течь в батареи с более низким напряжением, что, вероятно, уменьшает ток на выходе источника питания. Преимущество использования 4 аккумуляторов заключается в увеличении общего номинала в амперах/часах по сравнению с использованием только 2 аккумуляторов. Другими словами, четыре батареи, соединенные последовательно, будут работать дольше, чем две батареи, подключенные последовательно к одной и той же нагрузке.

\$\конечная группа\$

2

Зарегистрируйтесь или войдите в систему

Зарегистрируйтесь с помощью Google

Зарегистрироваться через Facebook

Зарегистрируйтесь, используя электронную почту и пароль

Опубликовать как гость

Электронная почта

Требуется, но никогда не отображается

Опубликовать как гость

Электронная почта

Требуется, но не отображается

Нажимая «Опубликовать свой ответ», вы соглашаетесь с нашими условиями обслуживания, политикой конфиденциальности и политикой использования файлов cookie

.

напряжение — От +12В до -12В = 24В?

спросил
6 лет, 11 месяцев назад

Изменено
6 лет, 11 месяцев назад

Просмотрено
1к раз

\$\начало группы\$

Если батарея дает мне клемму 5 В и клемму 0 В, я вычисляю мощность, умножая общий ток цепи на 5 В. Что, если у батареи есть клеммы +12 В и -12 В, которые я использую для питания своей схемы? На какое значение я умножаю ток, чтобы получить ватты?

• напряжение
• ток
• Вт

\$\конечная группа\$

4

\$\начало группы\$

Да, если вы подключите нагрузку между клеммами \$+12В\$ и \$-12В\$, вы получите \$24В\$ через них.